11. Железобетон. Применение в строительстве.

Не секрет, что бетон в сочетании со стальной арматурой обладает не только прекрасной совместимостью с последней при совместном использовании, но и обладают прекрасными прочностными показателями, благодаря которым такая комбинация широко используется в строительстве. Бетон, по своим особенностям строения имеет очень хорошее сопротивление на сжатие, такая нагрузка для него вообще не действует всерьез, но на изгиб бетон не обладает должными прочностными показателями. А в случае с арматурой все наоборот, она прекрасно выдерживает нагрузки на изгиб. Вместе эти два материала становятся прекрасным прочностным элементом, который способен быть опорой даже самых огромных конструкций. Но помимо своих положительных качеств железобетон и железобетонные конструкции подвергаются коррозии, усадке, сцеплению и ползучести.

Сцеплением железобетона называют определенного рода совокупность физико-механических процессов, которые происходят в результате тесного взаимодействия поверхности арматуры и бетона. Прочность железобетонных конструкций зависит от целого ряда факторов влияющих на них. Такими факторами являются трение между поверхностями бетона и арматуры, ряд механических зацеплений за выступы и неровности в арматуре, их склеивание.

Прочностью сцепления называют величину, которая зависит от класса бетона и его возраста. Следует также отметить, что чем больше диаметр используемой арматуры в железобетонной конструкции, тем выше прочность сцепления конструкции при сжатии и меньше при растяжении. И если брать арматуру с более мелким радиусом, все происходит с точностью наоборот.

Ползучесть железобетона больше всего проявляется в первые несколько месяцев, после создания железобетонной конструкции, после чего постепенно угасает. Такое явление происходит благодаря свойствам ползучести бетона, который используется в железобетонной конструкции, а используемая арматура всячески препятствует развитию этого процесса. В результате поглощения арматурой усилий ползучести бетона, она распределяет эту нагрузку равномерно между ними. Так ползучесть приводит к следующим процессам: Когда увеличиваются прогибы в изгибаемых элементах конструкции. А в сжатых и коротких элементах происходит полноценное использование прочности как бетона, так и арматуры. В тех местах, где создавалось предварительное напряжение, оно снимается за счет свойства ползучести. А в сжатых гибких элементах увеличивает эксцентриситет, из-за чего уменьшается их несущая способность.

Коррозия бетона проявляется в виде белых хлопьев на поверхности элементов. Иногда коррозия бетона наступает из-за воздействия кислотных солей и кислот, продукты реакций которых с камнями, используемых в бетоне приводят к увеличению их объема и последующего появления трещин в конструкции. Второй причиной появления коррозии бетона является негативное действие воды, в результате ее фильтрующего воздействия и, как результат, растворения составляющей используемого в бетоне камня.

Железобетонные конструкции широко используют в капитальном строительстве при воздействии температур не выше 50 °С и не ниже -70 °С. В каждой отрасли промышленности и жилищно-гражданском строительстве имеются экономичные формы конструкций из сборного, монолитного или сборно-монолитного железобетона

Во многих случаях конструкции из железобетона целесообразнее каменных или стальных. К ним относятся: атомные реакторы, мощные прессовые устройства, морские сооружения, мосты, аэродромы, дороги, фабрично-заводские, складские и общественные здания и сооружения; тонкостенные пространственные конструкции, силосы, бункера и резервуары; напорные трубопроводы; фундаменты под прокатные станы и под машины с динамическими нагрузками, башни, высокие дымовые трубы, сваи, кессонные основания, подпорные стены и многие другие массивные сооружения.

Большое применение железобетон находит при устройстве набережных, тепло- и гидроэлектрических станций, плотин, шлюзов, доков и других гидротехнических сооружений. Железобетон является незаменимым строительным материалом в санитарно-техническом и подземном строительстве. Он в значительной степени вытеснил древесину и металл при горных разработках. В строительстве железобетонных судов и плавучих доков Россия достигла значительных результатов. На изготовление железобетонных линейных конструкций расходуется в 2...3 раза, а на изготовление плит, настилов, труб в 10 раз меньше металла, чем на стальные конструкции.